建筑钢结构安装施工技术的应用

文／胡龙如、张健、曾庆亮、孙丽、周云 中国机械工业第五建设有限公司 安徽合肥 230031

引言：

近年来，随着国家经济的发展，很多地区都由于发展过程中没有很好的顾及环境的变化，出现很多地区空气污染严重的情况，于是自2016年起政府就环境保护这件事，在工作报告中提出“绿色建筑和建材，在很多建筑中大力发展绿色环保的建筑结构与材料，不仅提高了建筑技术的水平和质量，而且还加快了标准化建设的速度。”由此可见，近年来，城镇化建设水平也日益加快，许多现代化建筑都如同雨后春笋，因此正处于发展期的钢结构由于其在建筑过程中因自身体重比较轻、施工时建筑周期较短、抗地震性能还非常好、同时对于废弃的钢铁材料还能很好的进行二次回收再利用，所以在建筑过程中被使用和应用的几率就比较大，所在在建筑产业发展的过程中，虽然我国的建筑工程起步比较晚，但是发展速度很快，所以我国就钢铁结构的安装施工在近年来也取得了可喜的成绩，在建筑施工方面相继取得了卓越的成绩。本文就建筑工程施工过程对于钢结构安装的施工技术进行探讨，希望因此在钢结构的施工安装方面取得更好的进步。

1、钢结构的优点与缺点

1.1 钢结构的优点

1.1.1 钢结构材料塑性与韧性比较好

通常情况下，在建筑工程中选择材料都会按照建筑要求进行严格挑选。为什么建筑师在建筑中从以往的混凝土加固转变为通过钢铁搭建框架的构建体系进行施工呢，选择这种钢结构材料的优势在哪里呢，它与其它材料的区别是什么呢？原因很简单，因为钢结构的强度比较高，并且有很好的可塑性和韧性，因此选择钢结构建筑就是水到渠成的事件。而钢结构所具备的优势在建筑中起着哪些关键的作用呢？首先是它不会因为承重太大而出现断裂的现象，由于它的韧性很强，只会因为超负荷而出现弯曲，因此能够保证建筑整体结构的平衡性。通常情况下，在遇到一些超负荷的情况或者自然灾害时也会因为钢结构本身的韧性很强而很好的抵御风险。同时因为材料的强度高，做成的构件截面就能够很好的节省材料，而且受到外力的时候还具备保证稳定的作用。

1.1.2 材质质地均匀

通常钢结构的材质，内部质地都比较均匀。而这种材质比较均匀的材料，恰恰是因为质地比较好，能够在应用过程中均匀受力，满足建筑施工的实际需求。由于需要钢结构材质均匀，想要充分体现这一优势，所以在加工过程中生产部门需要对钢材的整体质量进行有效的控制，从而排除不良因素造成的不良影响，确保钢材的各个性能都在受力的范围内。

1.1.3 自重较轻

综上所述，钢结构本身的材质质地很均匀。除此之外，钢材结构自身比重会比普通混凝土建筑材料的比重就大，体现出来的优势就是其自身的强度也比较大，所以为了突显这一优势，钢结构整体的自重就比较轻。这样一来就在钢结构的加工生产和后期的出售创造了有力的条件，不仅可以加大运输的承载量还能进行远距离运输。由此可见，大量选择钢结构建筑材料也是未来建筑发展的必然趋势。

1.1.4 稳定性强

由于钢结构材料在建筑过程中具备很好的可塑性和韧性，并且这种材料本身的质地还很均匀，外加自重较轻。所以在建筑过程中市场对这种材料的需求就因此而增大。同时，还因为建筑钢结构具备很好的承载力，从而再一次体现出它的强度很高。而高强度的建筑在建筑中会起到哪些作用呢？很明显能够节省材料与空间，搭建时能够有效的减小接触面积，而增加建筑的使用面积，使得相同的建筑场地采用钢结构建筑要比混凝土建筑体现的空间更大。由此可见，选择这种钢结构的建筑材料不仅由于其自身的重量较轻，其稳定性就更强，同时也会在遇到地震等自然灾害时，能够更好的通过减轻内部建筑材料的作用，通过自身稳定性很好的保证人们的生命财产安全。

1.2 钢结构的缺点

任何一种材料以及技术，在具备很多优势的同时，也会因为某些环节因为技术问题无法攻克，因此会出现一些无法避免的缺点。而钢结构材料，本身由于自身的导热性就要比普通的混凝土建筑导热性强，所以就很容易发热，同时自身的耐火性就相对较差。有实验表明，钢结构在温度达到600℃的状态下由于本身的耐火性太差就会出现一些在低温状态下呈现优势的性能因此处于劣势状态，随之发生的就是钢结构自身的强度与刚度随之也丧失。同时对于钢结构的材料来说，自身还有一个无法克制的缺点就是在建筑过程中必须要做好抗腐蚀措施，这是因为钢结构材料自身材质中存在很多不稳定元素，在遇到空气时容易与外界发生化学反应导致生锈腐蚀。所以，在选择钢结构材质建筑时抗腐蚀措施是必须要考虑的问题之一。

2、建筑钢结构安装施工前的要点分析

2.1 严格把控图纸会审要点分析

建筑工程很显然安装前都具备一定的要求，所以前期工作就是制定图纸的过程，要严格按照要求去设计，图纸设计只是按照前期敲定的方案进行的设计，最终在进行安装前还要有一个初步的审核阶段，在这个阶段需要注意的点就是必须在会审前熟悉图纸，为了在审核时做到胸有成竹就要对设计的内容也要有一定的掌握，同时在审核期间如发现安装期间影响设计的问题要及时发现，并及时解决。对于安装期间容易出现问题的点和影响安装的技术难题以及安全隐患就能做到提前扼制，实现从根源上解决问题的目的。除此之外，施工人员要非常清楚，图纸只是一个建筑设计的初步设计，所以在安装期间，如发生因设计不合理造成的变更方案在征得建筑单位同意和允许的情况下必须要办理变更手续，因为变更关系涉及到耽误工期和费用的增加，因此，程序不严谨，可能会引发一系列的索赔事件发生。

2.2 加强钢结构件的核查、编号以及弹线工作的要点分析

进行完钢结构的图纸会审工作之后，就进入了初步的安装准备工作，这期间首先要明确需要准备哪些构建，以及构建的数量、型号、强度和完整性、设计外观和基本的实际尺寸、是否有出厂合格证都要进行清点，这期间就是工具准备工作，在使用期间，一旦出现不符合标准的构建和图纸与实际设计不符合的情况，就需要在吊装之前进行纠正。此外，最节省时间和空间的方法就是对不同型号的构建在匹配过程中就要进行标注，这样不仅能够避免吊装出错，还能提高安装效率。同时还可以根据安装初步定型的设计进行调整，通过弹线对每一个不符合安装标准的设计均进行调整。

2.3 准备充分的中转场地

钢结构的安装大多是用于建筑工程中。所以很明显钢结构安装的过程肯定会受场地的影响，如果现场空间不够就要涉及到中转场地的问题，所以对于高层钢结构的安装更是一个对场地要求比较大的问题，设计中转场地是必然事件，因此，不仅可以增加钢结构的存储量，还能对钢结构做好定期的质量检查和修复，然后及时运送到施工现场。不难发现，钢结构虽然在建筑过程中有很多特点。但为了使钢结构能够长期稳定的保存，对于中转场地的要求也比较高。要做到场地平整以及排水系统良好，尽量减少杂物的堆放，同时也要注意钢铁结构在堆放过程中为减少相互摩擦致使钢结构残缺，所以需特别注意为很好的保存和快速获取不同结构的构件还应该分开放置。

2.4 其他准备工作

很显然钢结构建筑安装虽然是一个优势很多的建筑方案，但是其安装期间的准备工作也是缺一不可的。例如当要正式投入安装工程期间，吊装的机具、材料和人员都要按照要求做好准备工作，然后在正式开工时根据要求组织施工人员进场。由此看来，钢结构的安装是一项技术含量较高的工作，所以在前期也要做好技术交底和人员培训工作。为防止施工期间影响钢结构的施工工作，还要在钢结构进入场地前将场地平整好，提前做好清除障碍物，除此之外还要为保障工作人员能够获取充足的能量设计和搭建临时的办公室、材料室、工人休息区以及开水房等。

3、建筑钢结构安装施工技术应用

3.1 起重设备的选择与布置

当今社会经济发展迅速，由此可见钢结构安装施工技术很多时候都运用于高层建筑中。但在进行高层建筑时人工徒手搬运的时代已经过去了，所以很多时候就会采用塔吊起重等设备进行高层建设钢结构安装施工工作，因为起重设备的选择与布置要根据建筑场地的布置，跨度、以及场地等综合因素考虑，同时还要考虑到安装期间的安全性、可靠性和便利性。所以选择布置就关系到构建安装等问题。与此同时还要清楚的是起重安装具备一定的起重质量，所以在正常工作期间就要根据工程量、工期及起重机台班产量等因素确定，在确保工期的前提下也要考虑工程的安全和质量。

3.2 测量技术

测量是建筑工程的一个重要环节。因为一个精准的测量能给初步的绘图设计提供更加精准的数据，绘图的精确度也更高，后期施工过程中就会避免由于绘图设计不合理而导致反工的现象出现，不仅浪费材料，还增加了建筑成本。因此，高层建筑钢结构在施工过程中，对于测量的高度垂直轴，高度偏差的指标要求就更高。因为无论是指标要求还是高度偏差，都会由于测量数据不准确而直接影响建筑结构的质量和安全。所以正确的测量方法，就是通过确定测量线来精准定位。因此钢结构建筑技术的超高层建筑，就是通过地脚螺栓的嵌入式关键技术以及当前门窗安装的状态等进行安装的。同时，由于高层建筑是有一定危险性的工作，所以测量人员还应具备正确的测量观念和自我安全保护意识。并且由于在测量时与正常的安装之间施工生产的材料与构建存在一定的误差，使得安装时无法完美贴合，这样就会出现二次安装的麻烦，但由于本身安装后构件结构就存在一定的刚性，所以出现二次安装就会加大安装难度。所以想要避免这类情况的发生，就要在前期的测量时严格按照流程做大量的比对与试验，减少纠正的次数。此外，由于任何一种技术都存在一定的差异与弊端，所以不同的楼层要提供不同程度的悬臂式安全网，围网是为了有效的保护建设安全，所以在建设工作四周，钢铁技术在我国的发展也越来越好。就目前而言，为保证建筑的安全，加强建筑的防护措施，我国的工程大多都会选择安装钢柱或者钢柱底板来实现双重控制保障的作用，所以在前期的测量时就尤其谨慎，后期在复测期间也会着重复测底板或者钢柱的平整度与垂直度，如果复测期间发展还有一定的误差现象，就可以做一些简单微型的调整，最终的目的是直到符合要求为止。

3.3 钢柱施工安装技术

钢柱施工安装是为了方便施工，在安装期间采用两点就位和一点起吊的方法进行安装。而在进行钢柱安装前，施工人员需要对节柱标高、以及轴线进行考察，要确保误差在可控的范围内才可以进行安装，因为一旦测验过程出现误差太大的现象，就会影响整个安装流程和安装施工。并且为了方便期间，钢柱构件在进行加工时会在安装两侧设计连接耳板，这样就能快速的通过螺栓和上下连接板进行临时固定，等到施工结束后可以顺利的将耳板进行拆除。

3.4 钢结构吊装

在进行高层建筑时不仅起重在安装过程中起着非常关键的作用，吊装也是一道非常关键的施工工序。这道工序的施工过程直接关系着整个工程的质量和工期，同时在吊装过程中吊装的质量是否顺利，直接由安装顺序决定。在吊装前要按照区域划分，要有一定的吊装顺序，否则就会出现有的地方已经安装好，而有的地方还在等待安装，又由于已经安装好的位置已经完全遮挡或掩盖了未安装的部位，这期间就会出现设计顺序不当而反工的现象。所以在吊装前要规定好先后顺序，有一个紧密的施工顺序就有了施工的基本核心。所以要按照由上到下的顺序开始吊装，还是从左到右的顺序开始吊装，这都要在考察整个工程结构之后才能确定。因此固定好先后顺序就可以开始吊装工作了。例如，由上到下开始吊装，首先要有主体框架，而采用这种吊装结构的目的是在于让主架与核心筒以及钢柱之间尽快形成稳定的空间框架体系，通过先稳定局部构架的吊装方式来固定次架和连接梁之间的关系，通过点、线、面之间的关系向外延伸吊装到其他支架上。而通常情况施工人员都会在高层钢结构施工中将这种点线面结合的方式称之为“区域吊装”法，就是通过多个吊装设备相互配合吊装作业的方式来完成工作，这不仅可有效的保证吊装之间的质量和工期，还因为这种技术在多次的使用过程中积累了一定的经验，所以整个技术具备一定的延续性。在后来的建筑过程中无论是高层建筑还是超高层建筑，这种技术都成为施工过程中的必要技术。

3.5 钢结构焊接技术

焊接在施工过程中是很常用的一种技术。由于很多时候施工要实现连接点的相互结合，为加强连接处的稳定性，通常会采用焊接的方法进行安装，不仅如此，有些施工焊接是为了材料方便施工，在施工过程中对于长度要求不一的工程还要通过焊接来实现及时补救的措施。而焊接的技术又会因为环境的影响有很多施工特点，所以通常情况下气体保护焊接技术，电渣焊接技术及自动埋弧焊接是比较常用的技术。这期间，通过解决钢失真的根本问题通常会采用固定焊接钢结构的方式来完成。然而焊接这种在建筑中经常被用到的技术也存在一定的技术壁垒。通常情况下，为了保证焊接处不变形，在焊接过程中都会采用减小焊接点。这是保证施工质量的关键点，与此同时，在焊接过程中还会通过考察工艺参数的方式来规划焊接结构和确定焊接点的大小。焊接也是一门技术，非专业的人员进行焊接时不仅增加了风险还无法保证质量，所以对于焊接这项简单的工作，在施工前也要做好技术交底工作和人员技术培训工作。

4、钢结构材料安装时应该注意的问题

4.1 钢结构材料的质量

任何一项技术都要求其成品质量能够达标，但是很明显的一点就是任何一个成品的好坏其原材料质量的好坏均有决定性的影响，因此相关的钢材加工厂在选择原材料时能够按照高标准进行加工。除此之外，对于加工设备也要选择高性能的产品，并且在材料与设备都准备充分的基础上，要严格按照国家对钢材需求的有关标准管理进行全方位、多元化的质量控制工作。其中最主要的就是针对钢结构构件的焊接质量进行严格控制和把关。明确焊接材料的选取、焊接人员的技术好坏、以及不同的钢柱质量选用的焊接条也不同，只有这样才能通过控制各方面影响钢结构的因素来有效的加工出好的产品来。

4.2 安全工作分析

任何工作都具备一定的安全问题，所以在进行工作前应该分析工作中可能会出现哪些安全隐患问题，从而发现影响这些安全问题出现的因素有哪些，应如何避免。因此，在钢结构的安装过程中，工作人员只有在保证个人安全的前提下才能进行高难度的工作，所以加强工作人员的安全是一个极其重要的事情。尤其进行高危作业时，存在的安全隐患是非常明显的。为防止和避免安全事故，工程的整体规划人员都会安排专门的安全管理人员进行安全工作的督察与实时整改，同时为防止在管理人员无法全程陪同工作的情况下出现安全类的问题，制定出专门的安全规章制度，对没有安全意识的工作人员通过奖惩制度进行约束，这样在安装过程中不仅保证了工作人员的安全，还能顺利完成工作。而在当今的社会发展中，建筑项目越来越多，在建筑过程中随着高度的增加，安全隐患问题也随之增加，因此为保证施工质量和安装效率，就需要管理人员在施工前制定周密的计划，每一步计划都要考虑人员的安全问题，这样既保证人员安全，又高质量、高效率的完成工作。只要在施工过程中不出现安全事故，前期为了保证施工人员的安全而做出的准备工作都是有必要的。

结语：

总之，通过论文对钢结构安装施工技术的应用进行探究后，会发现在采用钢结构进行建筑时虽然自身的优势有很多，并且在建筑过程中有很多技术已经逐渐被大量采用，同时在今后的建筑发展中也会逐渐走向普遍应用的状态，但是自身存在的缺点也不容小觑。通过当前的现状来看，对于钢结构呈现的缺点还能利用涂装除锈剂来实现抗腐蚀作用。但是，就当前我国的发展趋势来看，想要在这些方面取得成绩，还要对钢结构的材料进行分析，从而找到解决问题的方法，进一步促进我国钢结构材料在建筑中更好更快的发展。